Perpetuum mobile – ett evigt problem

Göran Grimvall är professor emeritus i teoretisk fysik vid KTH och har varit i kontakt med personer som säger sig ha uppfunnit evighetsmaskiner.

”Man får inte använda evighetsmaskiner för att de bryter mot vetenskapens dumma lagar (termodynamiten [sic]), men i framtiden tror jag att de kommer bli lagliga.”
Citatet ovan är från ett diskussionsforum på nätet.

En sökning med Google under ”evighetsmaskin” ger över 60 000 träffar. Med det internationella begreppet ”perpetuum mobile” får man mer än en halv miljon träffar, men i båda fallen handlar en stor del av dem om musik eller om ordens betydelse i överförd bemärkelse. Ändå är det ett imponerande antal sidor på Internet som med stort allvar diskuterar evighetsmaskiner.

UK Patent Office avvisar patentansökningar om evighetsmaskiner med följande motivering: ”Processes or articles alleged to operate in such a manner which is clearly contrary to well-established physical laws, such as perpetual motion machines, are regarded as not having industrial application.” US Patent and Trademark office följer en helt annan princip: ”With the exception of cases involving perpetual motion, a model is not ordinarily required by the Office to demonstrate the operability of a device.” Avslag på någon av dessa båda grunder uppfattas naturligtvis som otillfredsställande av den, som anser sig ha gjort en revolutionerande uppfinning. Att utan närmare analys hänvisa till termodynamikens huvudsatser är ett argument som inte biter på uppfinnaren. Istället blir reaktionen ofta att ”ingen har kunnat hitta något fel i resonemanget”.

Ett slående exempel är när en av Sveriges största uppfinnare, Baltzar von Platen (som 1922 tillsammans med Carl Munters konstruerade en kylmaskin utan rörliga delar, därefter utvecklad till en världsartikel av Electrolux) på 1970-talet gick ut med anspråk på att ha uppfunnit en värmemaskin med en verkningsgrad som stred mot termodynamikens andra huvudsats. Han har i sina memoarer beskrivit hur han kände sig missförstådd av den akademiska världen.

Det krävs ofta mycket arbete att tränga in i och förstå von Platens och många andra uppfinnares komplicerade eller ofullständigt beskrivna konstruktioner, och identifiera var felet ligger. En hänvisning till termodynamikens huvudsatser kan visserligen vara befogad, men det innebär också att man i praktiken förlitar sig på ett slags trosuppfattning. Det uppfinnaren vill ha är ett argument som pekar på ett mycket konkret fel. Det kan vara något så trivialt som att en viktig kraft saknas, eller har fått felaktig riktning i en figur. De flesta förslagen på evighetsmaskiner innehåller ett cykliskt förlopp. Det måste då finnas ett läge (eller flera ekvivalenta lägen) där anordningen har lämnat maximalt med energi till omgivningen, och där maskinen borde stanna. Tyvärr visar konstruktionsritningarna nästan aldrig detta läge, utan istället ett intermediärt tillstånd, där fortsatt rörelse inte behöver vara ifrågasatt. På det sättet kan en läsare lätt duperas.

Som fysikprofessor har jag ibland varit i kontakt med personer, som hävdat att de kommit på en konstruktion som skall rädda världen. Visserligen kan några av dessa uppfinnare betecknas som rena knäppskallar, men andra är mycket seriösa. Det är fascinerande att se hur de lägger så mycket tid, och ofta även pengar, på något de tror på. I det avseendet står de närmare den etablerade forskningen än pseudovetenskapen, och de förtjänar att mötas med respekt. När de konfronteras med konkreta invändningar mot sina idéer reagerar de ofta precis som vanliga forskare först med en försvarsattityd men sedan i bästa fall med insikt om vad som var fel. Det är också fascinerande att läsa diskussioner på nätet om evighetsmaskiner. Av språket att döma är det i dessa fall oftast unga personer, som går och tänker på fysikaliska frågeställningar. Kanske vore det bättre att uppmuntra dem att tänka vidare, än att auktoritärt tala om för dem att de har fel. Då kan de, i likhet med riktiga forskare, komma till ökad insikt.

Pseudovetenskap som utspelas i den fysiska världen kan finnas i många skepnader. I motsats till tankeöverföring, slagrutor och annan humbug brukar evighetsmaskiner referera till väl etablerade fysikaliska lagar och begrepp, som sedan har tillämpats på ett inkorrekt sätt. Många etablerade fysiker har gjort sig skyldiga till liknande misstag, fast med lindrigare konsekvenser är att ifrågasätta naturlagar.

”Något tålte hon skrattas åt, men mera att hedras ändå”, skrev Johan Ludvig Runeberg om Lotta Svärd i Fänrik Ståls sägner. Detsamma kan man säga om många som funderar kring evighetsmaskiner.

Göran Grimvall kan kontaktas via grimvall@kth.se.